机载防撞系统介绍
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TCAS中文名叫机载防撞系统,就是飞行中发生冲突时的报警系统,用以指示飞行员此时飞机应做出的避让机动,RVSM是缩小垂直间隔,以前在中国8900米(含)以上的最小垂直间隔是600米,但航空业比较先进的国家都用300米也就是缩小垂直间隔(RVSM),去年我国开始运行RVSM,也就是和国际接轨,在8900米(含)以上的高空中可以用300米的垂直间隔,航行内的RVSM空域就是指的就是这个空域,在这个空域内飞行对飞机的设备精度有规定要求,TCAS故障后不具备此精度要求,所以必须马上脱离该区域,下降到非RVSM空域,否则最小间隔不能保证,会造成危险冲突。
8900米下面一个高度层是8400米,8400米(含)以下(垂直间隔一直就是300米,以前也是)的空域是非RVSM空域,对设备的精度要求没有RVSM 空域高,飞机TCAS故障后下降到这个区域还是可以满足要求的,仍可以正常飞行。
当然如果飞行员要求备降检查也是可以的。
6000米以上按规定是不能用目视飞行的。
允许进入RVSM空域的飞机对设备有要求,没有相关设备的飞机是不能进入这个空域的。
8400米以下没有RVSM空域要求的那么多设备了,在不危胁飞行安全的前提下可以继续飞行,在管制工作中TCAS失效在非RVSM空域还可以继续飞。
8900米以上的高空飞行速度大,空气本身就稀薄,机动性不如低空好,设备要求比低空高。
在以前中国用600米垂直间隔的时候有足够的安全余度,改用300米以后就没有了,已经是用最小垂直间隔了,有差错就会造成危险接近,不符合国际上的要求。
现在飞机的设备在这个空域(8400米以下)都可以满足精度要求。
你们公司怎么要求我们不清楚,我们(空管)工作的时候主要是看飞机设备是否符合进入RVSM空域的要求,不符合必须下降至8400(含)以下的高度。
塔吊防碰撞原理
塔吊防碰撞系统是一种安全保护装置,旨在防止塔吊与周围障碍物(建筑物、其他塔吊等)发生碰撞。
防碰撞系统采用先进的技术和传感器,通过监测塔吊及其周围环境的状态来实现碰撞预防。
以下是塔吊防碰撞的一般原理:激光雷达或微波雷达技术:
塔吊防碰撞系统通常使用激光雷达或微波雷达等传感技术,这些传感器可以感知塔吊周围的物体、建筑结构和其他障碍物。
实时监测:
传感器实时监测塔吊本身和其工作范围内的任何移动物体。
这包括其他塔吊、建筑物、起重物等。
距离和速度计算:
防碰撞系统通过测量物体的距离和速度,计算出塔吊与其他物体之间的相对位置和动态关系。
碰撞预测和预警:
基于实时监测数据,防碰撞系统可以进行碰撞预测。
如果系统检测到与其他物体的距离过近或存在碰撞风险,它会发出预警信号。
紧急制动和停机功能:
防碰撞系统可以配备紧急制动和停机功能。
当系统判断存在碰撞风险时,可以自动触发紧急制动,或者发出停机信号,以防止碰撞的发生。
可视化显示:
防碰撞系统通常具备可视化显示界面,向塔吊操作员展示周围环境的图像或警告信息,帮助操作员更好地理解和应对潜在的碰撞风险。
可调参数:
防碰撞系统通常具备可调参数,以适应不同工程场地和工作条件。
操作员可以根据实际情况对系统进行调整。
塔吊防碰撞系统的原理在于通过先进的感知和计算技术,及时发现潜在的碰撞风险,并通过紧急制动或预警功能来保障塔吊的安全运行。
这有助于减少意外事故,提高工地作业的安全性。
ATC_TCAS概述
ATC(航空交通管制)和TCAS(空中交通碰撞防止系统)是航空领域
中两个重要的安全措施,旨在确保航空器的安全和防止空中碰撞。
空中交通碰撞防止系统(TCAS)是一种主动的防碰撞系统,旨在增强
航空器的安全性。
这个系统通过使用航空器之间的交流,发出警告并提供
避免碰撞的建议。
TCAS通过接收附近航空器的无线电信号和侦测系统,
计算并分析航空器之间的位置和速度,从而确定潜在的碰撞风险。
如果系
统检测到即将发生碰撞的情况,它会发出警告给飞行员,并提供具体的建议,如改变飞行高度或方向。
ATC和TCAS是独立但相互补充的安全措施。
ATC通过监控航空器的飞
行状况、提供导航指令、协调航空器之间的间隔等措施,确保航空器的安全。
而TCAS则在航空器无法与ATC建立有效通信或ATC系统故障时,通
过识别潜在的碰撞风险并提供建议来确保航空器的安全。
这两个系统在不同的层面上工作。
ATC负责监控大范围的空域和多个
航空器之间的交通情况,通过指示航空器选择不同的高度和/或航线来避
免碰撞。
TCAS则在更局部的范围内运行,并专注于检测潜在的碰撞风险,并发出警告和建议给直接相关的航空器。
总之,ATC和TCAS是航空领域中两个重要的安全措施。
ATC通过监控
航空器运动和提供导航指令,确保航空器的安全。
而TCAS作为一种主动
的防碰撞系统,通过警告和建议,帮助航空器避免碰撞风险。
飞机交通咨询和防撞系统介绍与排故飞机交通警戒和防撞系统(Traffic Alert and Collision Avoidance System),一般简称其为飞机防撞系统(TCAS)。
此系统可显示飞机周围的情况,并在需要时提供语音警告,同时帮助驾驶员以适当的方式躲避危险。
TCAS常与电子水平状态指示器(EHSI)配合使用,由于EHSI是飞机航迹的基准和参考,对冲突飞机的位置能够非常直观地反映出来,所以有利于飞行员在第一时间内做出与TCAS的要求一致的本能反应动作,从而避免碰撞的灾难性事故发生。
TCAS 系统对装有信标应答机的飞机进行位置确定和航迹跟踪。
TCAS监视范围一般为前方35英里,上、下方为3000米,在侧面和后方的监视距离较小。
(为了减少无线电干扰,管制条例对TCAS 的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右,侧向和后向作用距离则更小。
)TCAS的询问机发出脉冲信号,这种无线电信号称为询问信号,与地面发射的空中雷达交通管制(ATC)信号类似。
当其他飞机的应答机接收到询问信号时,会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位,为驾驶员提供信息和警告,这些信息显示在驾驶员的导航显示器上。
TCAS 可以提供语言建议警告,计算机可以计算出监视区内30架以内飞机的动向和可能的危险接近,使驾驶员有25-40秒的时间采取措施。
当前,正在研发或使用的TCAS系统有三种类型:TCAS I、TCAS II 。
下面重点介绍TCAS II。
TCAS II是一种比TCAS I更全面的系统。
TCAS II 通常由TCAS计算机单元、S 模式应答机、S模式/TCAS控制面板、TCAS上下天线、驾驶舱显示组件等组成。
它不但向飞行员提供TA,而且将发出决断咨询(RA,Resolution Advisory),即当入侵目标被标绘,系统会告诉飞机是否爬升、下降、直飞或平飞。
塔吊群防撞系统使用说明塔吊是一种用于吊装重物的大型机械设备,常用于建筑工地等场合。
然而,由于塔吊的高度和复杂的工作环境,常常存在撞车和事故的风险。
为了解决这一问题,塔吊群防撞系统应运而生。
本文将对塔吊群防撞系统的使用进行详细说明。
一、系统组成及原理塔吊群防撞系统主要由塔吊上的传感器、计算机控制系统和报警装置组成。
传感器通过感知塔吊的运动速度、角度和距离等参数,将这些参数传输给计算机控制系统进行处理。
当发现其他塔吊或障碍物靠近时,计算机通过报警装置发出警报,提醒操作人员及时采取措施避免事故的发生。
二、系统安装1.确定安装位置:根据现场情况和工地布局,选择适合的位置安装传感器和报警装置。
2.安装传感器:将传感器安装在塔吊主体上,确保传感器与塔吊的距离合适,并且传感器的朝向能够涵盖整个工作范围。
3.安装计算机控制系统:将计算机控制系统安装在塔吊操作室内,确保计算机与传感器之间的连接可靠。
三、系统使用1.系统启动:在操作室内的计算机上启动群防撞系统,并确保传感器和计算机之间的连接正常。
2.系统校准:在启动系统后,进行系统校准,校准过程中将传感器的位置和工作范围,以及障碍物的位置和大小输入计算机系统,以确保系统能够准确感知工作环境。
3.系统监控:在塔吊工作过程中,系统会持续监控塔吊的运动状态和周围环境。
一旦发现其他塔吊或障碍物靠近,系统会及时发出警报。
4.系统报警:当系统发现风险存在时,会通过报警装置发出声光信号警示操作人员。
操作人员在听到报警后,应立即停止塔吊工作,并采取措施避免事故的发生。
5.系统记录:系统会将每次报警的信息记录在计算机中,供后续分析使用。
可以通过查看记录了多少次报警、报警的原因和发生的时间等信息,对塔吊的工作安全性进行评估和改进。
四、系统维护1.定期检查:定期检查传感器、计算机和报警装置是否正常工作,确保其连线无松动或损坏。
2.保持清洁:保持传感器的表面清洁,防止灰尘或其他杂物阻碍传感器的工作。
飞行器防碰撞系统设计与实现随着民航业的飞速发展和飞行器数量的增加,飞行器之间的防碰撞系统显得尤为重要。
防碰撞系统是飞行器上的一种被动安全系统,它能够帮助飞行员排除或减小飞行中的障碍,避免飞行器发生非预期的接触事故。
本文将从设计和实现两个方面,来探讨飞行器防碰撞系统的相关内容。
一、设计1.1 防碰撞系统的原理防碰撞系统的工作原理是通过探测飞行器周围的空间,监测飞行器与其他目标之间的距离,依据距离和速度等参数,在飞行器遇到其他目标时发出警报或者控制飞行器自动躲避,避免产生碰撞事故。
1.2 防碰撞系统的组成防碰撞系统是由多个传感器、控制器、计算机和警示系统等部分组成的,其中传感器主要用于探测飞行器周围的目标,计算机用于处理传感器探测到的数据,判断飞行器与其他目标之间的距离,速度和方向等参数,控制器则用于根据计算机的数据控制飞行器的行动,如避让或者警告等。
警示器则是用于发出警告声和提示信号。
1.3 防碰撞系统的分类根据使用场景的不同,防碰撞系统可以分为地面防碰撞系统、空中防碰撞系统和海上防碰撞系统等。
空中防碰撞系统又可以分为TCAS系统、ACAS系统和ADS-B系统等,其中最主流的是ADS-B系统。
二、实现2.1. ADS-B系统的实现ADS-B是一种全球卫星导航系统,能够将飞行器位置,速度和方向等信息通过VHF频段广播到周边的其他飞行器和地面站,实现飞行器之间位置交换的功能。
这种卫星导航系统的出现,使得飞行器防碰撞系统更为精准和高效。
2.2 ADS-B系统的优势与传统的地面防碰撞系统相比,ADS-B系统有很多优势,如通信距离更远,对设备要求更少,更加安全可靠,能够为飞行员提供更丰富的数据等。
此外,通过ADS-B系统,飞行器之间可以实现自主避让,极大地提高了防碰撞能力。
2.3 ADS-B系统的实现难点虽然ADS-B系统具有很多优势,但在实现过程中也面临一些难点,其中最主要的问题是频段拥挤和干扰。
由于ADS-B使用的是VHF频段,因此在系统中可能会受到其它雷达或广播信号的影响。
tcas工作原理
TCAS(Traffic Alert and Collision Avoidance System)是一种飞机防撞预警系统,其工作原理如下:
1. 雷达(或ADS-B)侦测:飞机上的TCAS系统通过雷达或ADS-B技术侦测周围飞机的位置和速度信息。
2. 监视和跟踪:TCAS系统通过监视和跟踪周围飞机的位置和速度来判断与自身飞机的飞行路径是否存在碰撞危险。
3. 冲突解决算法:如果TCAS系统检测到与其他飞机存在碰撞危险,它将使用一种冲突解决算法来计算避免碰撞的最佳行动。
4. 冲突解决指令:根据算法计算结果,TCAS系统会通过声音警告和显示屏上的指令,向飞行员发出避免碰撞的指令,如上升或下降。
5. 飞行员操作:在接收到避免碰撞的指令后,飞行员必须按照指令执行相应的操作,以避免与其他飞机发生碰撞。
总体上,TCAS系统通过侦测和跟踪周围飞机的信息,并使用冲突解决算法来提供飞行员与其他飞机之间的避免碰撞指令,以确保飞行安全。
一、填空题1、TCAS的防相撞原理是建立在防撞系统中一项重要的发展即范围/范围率的概念。
这个概念的基础是相遇中距最接近点的时间而不是距离。
2、S模式应答机使用离散地址通信技术可以使两架有冲突的TCAS 飞机完成高可靠性的避让机动协同。
3、TA用于帮助飞行员对侵入飞机进行目视搜寻并让飞行员为潜在的决策咨询RA做准备。
4、RA推荐飞机机动来增加或保持与侵入飞机之间的垂直间隔。
当侵入飞机同样安装有TCASⅡ时,两个TCAS通过S模式数据链能协同他们的决策咨询RA,以保证选择互补的决断方向。
5、TCASⅡ设计能运行的飞行密度为0.3架/平方海里,或半径5海里内24架飞机,TCAS能同时对监视范围内至少30架装有应答机的飞机进行跟踪,这是预测未来20年内终端区可能的最大飞行密度。
6、研究表明TCASⅡ也会造成一些严重的危险,TCAS出现空中危险接近不显示的概率小于10%。
7、对ATC雷达的分析表明,在90%的情况下,化解RA需要的垂直高度偏离都小于300英尺。
在这种研究基础上的结论是:对TCAS的RA进行反应而导致一架飞机侵入另一架飞机保护空域的可能性是很小的。
但是实践经验表明,对RA进行反应而导致的高度改变往往远大于300英尺,导致了TCAS对管制员和空管系统也有一些不利的影响。
8、美国是ICAO国家中第一个强制要求在其空域飞行的客机安装机载防撞系统的。
促使ICAO建议从2003年起在全世界所有的飞机上安装ACASⅡ,包括货机。
从2000年1月1日起,民航所有最大起飞重量超过15,000公斤或最大核准乘客座位多于30座的固定翼涡轮动力飞机,必须安装版本7的设备TCASⅡ;从2005年1月1日起,民航所有最大起飞重量超过5,700 kg或最大核准乘客座位多于19座的固定翼涡轮动力飞机,必须安装版本7的设备TCASⅡ。
9、TCAS使用改良的C模式询问机向附近的A/C模式应答机进行询问。
这类应答机的询问频率是每秒钟一次。
TCAS的工作原理TCAS (Traffic Collision Avoidance System) 是用来防止飞机之间的空中相撞的一种防撞系统。
它在飞行中监测周围的飞机,并提供冲突解决建议,以便飞行员能够采取适当的行动来避免相撞。
TCAS 的工作原理涉及到飞机间的通信、数据交换和算法分析,并需要计算机和雷达等设备的支持。
1.主雷达系统:TCAS系统中的主雷达用来监测周围的飞机。
这个雷达系统负责收集目标飞机的数据,例如飞机的位置、速度和高度等。
这些数据通过雷达系统发送给TCAS的计算机进行分析和处理。
2.数据处理与分析:TCAS系统中的计算机负责接收和分析来自雷达系统的数据。
通过对数据的处理和分析,TCAS系统能够判断周围的飞机与本飞机之间是否存在冲突。
计算机会将这些数据转化为目标飞机的三维坐标和速度等信息,并根据特定的算法来评估冲突的可能性。
3.相撞威胁评估:TCAS系统根据计算机分析的数据,评估目标飞机与本飞机之间的相撞威胁。
这个评估包括计算目标飞机和本飞机之间的距离、速度和高度等信息,并通过算法判断威胁的严重程度。
如果存在潜在的相撞威胁,TCAS系统会发出警告信号。
4.冲突解决建议:在判断出潜在的相撞威胁后,TCAS系统会提供冲突解决建议。
这些建议是基于当前飞机状态和目标飞机的位置等信息而确定的。
冲突解决建议以语音和显示方式告知飞行员,指导他们采取适当的行动来避免相撞。
冲突解决建议通常包括上升、下降或转向等操作,以保持安全的间隔。
5. 目标飞机通信:TCAS系统中的计算机可以通过通信链路与目标飞机的TCAS系统进行通信。
这种通信通常通过应答机(Transponder)进行。
目标飞机的TCAS系统会根据请求发送目标位置和速度等信息给本飞机的TCAS系统,以帮助其更准确地评估冲突威胁。
6.计算机算法:TCAS系统的运行需要一系列的算法来分析和处理数据。
这些算法负责评估飞机之间的距离、速度以及高度等因素,并根据飞机状态和航路等信息进行冲突解决建议的生成。
机载防撞系统飞机上的防撞系统,美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统(TCAS:Traffic Alert and Collision Avoidance System)欧洲航空体系称为机载防撞系统(ACAS:Airborne Collision Avoidance System)),两者实际上的含义、功能是一致的。
防撞系统可显示飞机周围的情况,并在需要时提供语音告警,同时帮助驾驶员以适当机动方式躲避危险,这些都有助于避免灾难性事故的发生。
下面以TCAS为例讲述。
TCAS 的历史可追溯到1955年,当时本迪克斯航空电子公司(目前并入霍尼韦尔公司)的J.S.Morrell博士发表了“碰撞物理”一文。
其中包括确定进近飞机间接近速率的计算机算法,这也是研究所有防撞系统的基础。
在20世纪60年代和七十年代,该公司为美国陆军和美国联邦航空管理局(FAA)研制了数架原理样机,并在80年代后期获得了FAA对TCAS的首次鉴定。
原理:在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上,把询问装置装在飞机上,使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔,从而使驾驶员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔及时采取措施,避免碰撞。
和二次雷达一样,TCAS系统需要飞机上都装有应答机才有作用。
关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能:TCAS主要由询问器、应答机、收发机和计算机组成。
监视范围一般为前方30海里,上、下方为3000米,在侧面和后方的监视距离较小。
(为了减少无线电干扰,管理条例对TCAS的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右,侧向和后向作用距离则更小。
)TCAS的询问器发出脉冲信号,这种无线电信号称为询问信号,与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时,会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位,为驾驶员提供信息和警告,这些信息显示在驾驶员的导航信息显示器上。
机载防撞方案随着民航事业的快速发展,航空交通的拥挤程度逐渐增加,飞行安全问题也备受关注。
在航行过程中,防止飞机发生撞击事故是一个极为重要的问题。
为此,机载防撞方案应运而生,旨在提高飞行安全水平并保障旅客和机组人员的生命安全和财产安全。
本文将重点介绍机载防撞方案的工作原理和实施措施,以期为广大读者提供有益的信息和参考。
一、机载防撞方案的工作原理机载防撞方案主要依靠先进的飞行控制系统以及精准的数据传输和信息处理技术来实现。
其工作原理可以概括为以下几个方面:1. 航空雷达系统:机载防撞方案通过装备高精度航空雷达系统,能够实时监测飞机周围的空域状况。
雷达系统能够探测到其他飞机、地面障碍物以及气象情况等,为飞行员提供可靠的飞行环境信息。
2. 数据分析和处理:机载防撞方案通过高速数据传输和精密的信息处理技术,将航空雷达系统获取的数据进行分析和处理。
通过不断更新和优化的算法,系统能够准确判断其他飞机和障碍物的相对位置、速度和方向,并做出相应的警示和避让措施。
3. 预警系统:当机载防撞方案判断出存在潜在的碰撞危险时,会立即通过音频、视觉等手段向飞行员发出警报。
同时,系统还能够自动调整飞机的航向和高度,以避免与其他飞机或障碍物相撞。
二、机载防撞方案的实施措施为了确保机载防撞方案的有效实施,需要采取一系列措施来提高系统的可靠性和适应性,具体如下:1. 技术设备更新:随着科技的进步,机载防撞方案需要及时更新和升级,以适应不断变化的飞行环境和安全需求。
航空公司和飞机制造商应持续投入研发,并及时更新飞行器上的相关硬件和软件设备。
2. 人员培训和意识提高:机载防撞方案的实施需要飞行员具备良好的技术能力和操作素养。
航空公司应对飞行员进行定期培训,提高其防撞意识和应急处置能力,以确保方案的及时响应和有效应用。
3. 法规和标准制定:相关部门应加强监管,建立和完善机载防撞方案的相关法规和标准,确保飞行器的设计、制造和使用符合国际安全标准。
TCAS的工作原理TCAS的工作原理飞机上的防撞系统美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统TCAS:Traffic Alert and Collision Avoidance System欧洲航空体系称为机载防撞系统ACAS Airborne Collision Avoidance System两者实际上的含义、功能是一致的。
防撞系统可显示飞机周围的情况并在需要时提供语音告警同时帮助驾驶员以适当机动方式躲避危险这些都有助于避免灾难性事故的发生。
下面以TCAS为例。
TCAS的历史可追溯到1955年当时本迪克斯航空电子公司目前并入霍尼韦尔公司的JSMorrell博士发表了碰撞物理一文。
其中包括确定进近飞机间接近速率的计算机算法这也是研究所有防撞系统的基础。
在20世纪60年代和七十年代该公司为美国陆军和美国联邦航空管理局FAA研制了数架原理样机并在80年代后期获得了FAA对TCAS的首次鉴定。
TCAS设备外型原理在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上把询问装置装在飞机上使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔从而使驾驶员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔及时采取措施避免碰撞。
和二次雷达一样TCAS系统需要飞机上都装有应答机才有作用。
关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能TCAS主要由询问器、应答机、收发机和计算机组成。
监视范围一般为前方30海里上、下方为3000米在侧面和后方的监视距离较小。
为了减少无线电干扰管理条例对TCAS的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右侧向和后向作用距离则更小。
TCAS的询问器发出脉冲信号这种无线电信号称为询问信号与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位为驾驶员提供信息和警告这些信息显示在驾驶员的导航信息显示器上。
机载防撞系统飞机上的防撞系统,美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统(TCAS:Traffic Alert and Collision Avoidance System)欧洲航空体系称为机载防撞系统(ACAS:Airborne Collision Avoidance System)),两者实际上的含义、功能是一致的。
防撞系统可显示飞机周围的情况,并在需要时提供语音告警,同时帮助驾驶员以适当机动方式躲避危险,这些都有助于避免灾难性事故的发生。
下面以TCAS为例讲述。
TCAS 的历史可追溯到1955年,当时本迪克斯航空电子公司(目前并入霍尼韦尔公司)的J.S.Morrell博士发表了“碰撞物理”一文。
其中包括确定进近飞机间接近速率的计算机算法,这也是研究所有防撞系统的基础。
在20世纪60年代和七十年代,该公司为美国陆军和美国联邦航空管理局(FAA)研制了数架原理样机,并在80年代后期获得了FAA对TCAS的首次鉴定。
原理:在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上,把询问装置装在飞机上,使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔,从而使驾驶员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔及时采取措施,避免碰撞。
和二次雷达一样,TCAS系统需要飞机上都装有应答机才有作用。
关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能:TCAS主要由询问器、应答机、收发机和计算机组成。
监视范围一般为前方30海里,上、下方为3000米,在侧面和后方的监视距离较小。
(为了减少无线电干扰,管理条例对TCAS的功率有所限制。
它把TCAS的前向作用距离限定在45英里左右,侧向和后向作用距离则更小。
)TCAS的询问器发出脉冲信号,这种无线电信号称为询问信号,与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时,会发射应答信号。
TCAS的计算机根据发射信号和应答信号间的时间间隔来计算距离。
同时根据方向天线确定方位,为驾驶员提供信息和警告,这些信息显示在驾驶员的导航信息显示器上。
TCAS可以提供语言建议警告,计算机可以计算出监视区内30架以内飞机的动向和可能的危险接近,使驾驶员有25-40秒的时间采取措施。
(TCAS可跟踪45架飞机,根据选定目标的优先级,最多显示30架飞机。
TCAS的采用提高了飞行的安全性,目前新生产的大、中型客机上TCAS都已成为标准装备。
TCAS的分类与区别:TCAS分为两类:TCAS I和TCAS II。
两类系统都可显示与地图类似的空中交通情况。
当其他飞机接近时,两类系统都可提供“空中交通报告(或咨询、建议)”(TA)。
采用TA 方式时,预先录制的声音会播报“Traffic,Traffic”,而表示其他飞机的符号则可改变形状和颜色。
TCAS II是更先进的TCAS,具有被称作“处理建议”(RA)的附加功能。
当采用RA方式时,TCAS可发出类似“Climb,Climb”或“Descend,Descent”之类的机动指令,或者会告诉驾驶员无需采取机动动作,具体为:当其他飞机进近的最近点小于48秒时,则会发布空中交通咨询TA(Traffic Advisory)。
进近的最近点是指两架飞机相距最近的空间点,是根据飞机目前的航迹和速度预测出来的。
空中交通咨询(建议)后,如果两架飞机继续沿着可能有危险的航迹飞行,则在离最近点大约35秒处,系统会提供处理建议RA(Resolution Advisory)。
代表其他飞机的符号会变为固定的红色方块,同时伴有诸如“Climb,Climb”之类的躲避机动语音提示。
系统还会在垂直速度指示器上用一绿条显示所需的机动速度。
这些机动动作幅度不大,一般不会引起乘客的注意。
这两架飞机上的TCASII也会进行协调以避免像两架飞机同时爬升之类的机动。
当然只有TCAS II和ACAS II系统具有这种功能。
在TCAS I系统中没有RA方式。
下面以右图为例,对TCAS II工作情况作简要说明(模拟图,非真实状况)图为空中交通咨询TA(建议)阶段事例:显示在本机正前方12点钟方位有飞机接近,以黄色实心圆表示该接近飞机,同时伴有“Traffic,Traffic”的警告音,黄色实心圆下面数字代表两机高度差,例图中“-02”表示接近飞机在本机下方200英尺,黄色实心圆右侧箭头表示该机正在爬升,且爬升速度超过500英尺/分钟。
左图为处理建议RA(决断)阶段事例:两机继续接近中,代表飞机的符号会变为固定的红色方块,同时伴有更为急促的“Climb,Climb”之类的提示机组作躲避机动语音提示。
民航飞机防撞系统现状:美国在1993年12月31日开始规定,30座以上的客机必须配备TCAS II。
负责向欧洲各国推荐航空管理条例的欧洲空中导航安全机构(也叫欧洲空管)已经建议采用与最新的TCAS II相同的系统。
在欧洲,该系统称为机载防撞系统(ACAS II)。
ACAS II是采用7.0版软件的TCAS II。
这是FAA批准的最新的软件版本。
欧洲空管建议,2000年1月1日后在30座以上的客机或最大起飞重量超过15000千克的飞机上配备ACAS II。
我国民航使用的客机比较先进,绝大部分已预先安装了最新版本的防撞系统。
从2002年中为进一步加强安全,也开始对其他未安装防撞系统的客机进行强制安装,这一工作预计于2002年底完成,2003年起,未安装防撞系统的民航客机将不得飞行,其他小型飞机由于飞机结构、技术原因等无法安装的将被严格限制飞行时段、飞行高度和范围,并逐步退出商业运营。
值得一提的是:TCAS并不是雷达,若没有与之兼容的应答器,则无法探测到飞机。
在美国,10000英尺以上高度飞行的飞机或在大型机场30英里范围内飞行的飞机必须配备应答器,有些应答器,例如老式的苏制系统,由于与TCAS不兼容,所以无法探测。
TCAS的管理条例只允许产生垂直机动指令,不允许产生转弯指令。
霍尼韦尔公司是惟一一家生产所有类型TCAS的制造商,目前使用的TCAS系统,半数以上出自该公司。
二次雷达、应答机:是机载设备与地面航空管制雷达配合使用的设备。
地面的管制雷达要求有能力辨别飞机的识别代码和气压高度,这种管制雷达称为二次雷达。
二次雷达向飞机发出询问信号,机上的应答机就被触发,应答机根据地面询问的模式自动产生应答脉冲信号,向地面雷达报告飞机的编码或飞行高度,这样在雷达屏幕上的飞机光点就会显示出飞机的编码和高度,这使航行管制工作的准确性大为提高,管制方式也由程序管制改变为雷达管制。
成答抓了作频率为1090MHz。
EFIS电子综合显示仪(EFIS)指以数字、符号、图形等形式在电子显示器上综合显示所需信息的仪表。
一般都以大屏幕的形式安装在仪表板上。
20世纪70年代,随着电子技术、计算机技术的不断发展,电子综合显示仪开始在飞机上使用。
电子综合显示仪的原始信息均来自其它记载设备,经过信息处理后,由字符图形发生器产生符合要求的信息画面。
所以综合显示器实质上是一个机载计算机的终端数据图形显示设备。
与传统机械显示器相比,电子综合显示仪具有很多优点。
首先,它实现了综合显示,减少了仪表数量,使仪表板布局简洁,便于观察。
其次,显示精度比较高,不增加附加误差。
同时,电子综合显示仪还具有很好的自检、故障监控和故障报警能力,一旦出现异常,能及时发出报警信息,提高飞机的安全性和可靠性。
电子综合显示仪反映了机载设备数字化的发展方向。
电子综合显示仪主要包括飞行参数综合显示仪、导航参数综合显示仪、地图显示仪,多功能显示仪、雷达显示仪等。
飞行参数综合显示仪与导航参数综合显示仪经常配套使用,用来显示姿态指引信息、航向信息、高度、速度信息等。
地图显示仪是一种直观的导航仪表,显示飞机的即时地理位置、航迹等信息。
多功能显示仪可以显示不同飞行阶段空勤人员所需要的各种信息。
EFIS也不是没有缺点,比如价格高,故障维修难度加大,费用增加。
装电子综合显示仪的飞机基本都有2套仪表系统,传统的+电子的(电子的就需要各种各样的传感器或输入信号),对只有一套仪表系统的轻型、超轻型飞机而言增加了采购成本和使用成本。
惯性导航惯性导航是指通过测量飞行器的加速度,自动进行积分运算,获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。
组成惯性导航系统的设备都安装在飞行器内,工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰,是一种自主式导航系统。
惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。
惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪,又称惯性导航组合。
3个自由度陀螺仪测量飞行器的三个转动运动,3个加速度计测量飞行器的3个平移运动的加速度;计算机根据测量的各种信息,计算出飞机的速度和位置数据;显示器显示各种导航参数。
按照惯性导航组合在飞行器上的安装方式,可以分为平台式惯性导航系统和捷联式惯性导航系统。
前者安装在惯性平台的台体上,计算量小、精度高,但结构复杂、占用面积大;后者直接安装在飞行器上,结构简单、体积小,但由于工作条件不佳,仪表的精度会有所降低。
牛顿力学是惯性导航的理论基础。
1942年,德国在V-2火箭上首先应用了惯性导航原理。
1954年,惯性导航系统在飞机上试飞成功。
1958年,“舡鱼”号潜艇依靠惯性导航穿越北极在冰下航行长达21天。
我国从1956年开始研制惯性导航系统,1970年以来卫星、火箭以及国产飞机上,普遍采用了本国的惯性导航系统。
惯性导航初始化设定以后,飞行中还是很准的,与GPS相似,在你输入了预达转弯点的经纬度后,与自动驾驶仪配合,可以自动修正偏流、空速,保持预达时刻不变。
但理论上它是有积累误差的。
空地指挥在民航的大型机场,飞机的指挥调度系统是通过二次雷达来实现,即飞机上装有应答机,机场安装二次雷达,二次雷达将接收到的应答机信号进行解算,解算出飞机的位置和高度,在二次雷达的显示屏上显示飞机的位置、高度以及飞机的编号,管制员通过每一架飞机在屏幕的位置和高度进行指挥调度。
但二次雷达的价格昂贵,安装一部二次雷达需要花费几千万元人民币,并且飞机上必须配备二次应答机。
这些对中小型机场和通用飞机更是不可能的。
目前在一些通用机场的做法是通过“摆棋子”来指挥调度。
即每一个棋子写有飞机的编号,管制员与飞行员不断地通话,由飞行员来回答飞机的位置,管制员将写有该飞机编号的棋子放在图纸的相应位置上,管制员通过“棋子”在图纸的不同位置来进行指挥调度。
这种做法使管制员与飞行员工作量大大增大,而且易于出错。
通用飞机空地指挥系统利用GPS(卫星定位系统)与GIS(地理信息系统)结合来确定飞机在空中的位置。
其原理是飞机上的GPS将飞机的位置(经度、纬度、GPS时间)传给飞机上的机载计算机,机载计算机将接收到的GPS信息通过机载数传电台向地面发送。
地面计算机的屏幕上绘有机场的空域范围及飞机应该飞行的路径,地面计算机将接收到的信息通过坐标转换(WGS84-beijing1954),在地面计算机屏幕的相应位置显示出来,这样,就可以在地面计算机的屏幕上清楚地看出飞机偏离航线的情况及几架飞机的相互位置。